坡耕地分区治理模式技术分析

1、昭通市坡耕地分区治理模式技术分析昭通市位于云南省东北部，地处对长江流域和云南省生态环境极具影响的金沙江下游，土地总面积2.24万km2。区内山高谷深，海拔高差大。地形以山地为主，山地占90%以上，大部分地区地形起伏大，坡地、陡坡面积比例高，其中大于25度的土地占总面积的43.81%，为云南省、乃至全国坡地面积比例最大的区域之一。全市有耕地面积6752.18 km2，占土地总面积的30.1%，其中6度以上坡耕地面积6141.71 km2，25度以上坡耕地面积1398.92 km2，分别占耕地面积的91%和20.7%。根据2004年云南省土壤侵蚀现状遥感调查，昭通市现有水土流失面积10567.5

2、km2，占全市土地总面积的22430.17 km2的47.11%，比全省高12.07个百分点，比全国高10.01个百分点，是全国乃至长江中上游流域水土流失最为严重的地区。而坡耕地又是水土流失的主要根源,在水土流失面积中，中度至极强度流失面积为6090.29 km2，占流失面积的57.6%，而耕地中6度以上的坡耕地正好是水土流失中度、强度、极强度流失类型的主要流失地类。同时，陡坡耕地集中区域也是贫困人口较为集中的地区。因此，各级政府、水利部门把坡耕地治理做为减轻下游泥沙输入、改善当地农业生产条件、促进农民脱贫致富的重要手段。2003年-2005年，昭通市水利局、昭阳区水利局与西南林学院签订科研合

3、作协议，共同完成了滇东北地区坡耕地分区治理复合模式研究课题，本文以此课题研究成果为基础，分析说明坡耕地分区治理模式这一新的坡耕地治理理念，在昭通市坡耕地治理中的效益和应用的可行性。1.昭通市坡耕地情况1.1坡耕地现状及分区全市耕地总面积6752.18km2, 占土地总面积的30.1%。其中：1、2级（60以下）的平坦和微坡耕地（包括平田、梯田、望天田、水浇地、平旱地、坡地、梯地、轮歇地和菜地等9个地类）面积610.47 km2,占耕地面积的9.0%；3级（60-150）缓坡耕地面积1560.01km2,占耕地面积的23.1%；4级（150-250）微陡坡耕地面积3182.78km2,占耕地面积

4、47.1%；5级（250-350）的陡坡耕地面积1283.35km2,占耕地面积的19.0%；6级（大于350）超陡坡耕地面积115.57km2,占耕地面积的1.7%。坡耕地主要集中分布在3级（60-150）和4（150-250）两个坡度级上面积4742.79 km2,占全市耕地面积的70.2%，5、6级（大于250）的耕地面积1398.92km2,占了全市耕地面积的20.7%，00-20之间的平缓耕地250.03km2,仅占全市耕地面积的3.7%。昭通市坡耕地坡度分布情况见表1。表1昭通市坡耕地坡度分布情况表项目小计耕地坡度分类0-6度6-15度15-25度25-35度35度面积（km2）6

5、752.18610.471560.013182.781283.35115.57占耕地面积比例%1009.0423.147.1419.011.71由于昭通气候和海拔差异，江河深切割对地形的影响，坡耕地类型在不同区域具有不同的特点。根据调查，昭通的坡耕地大致可分为三种类型，第一类是干热河谷坡耕地中强度水土流失治理区；第二类是半湿润丘陵-中山坡耕地中度水土流失治理区；第三类是湿润中山-河谷坡耕地中强度水土流失治理区。一、干热河谷坡耕地中强度水土流失治理区干热河谷坡耕地中强度水土流失治理区主要分布于巧家县、鲁甸县、昭阳区、永善县西部。该类型区高原面受江河深切割的影响，山峦起伏、地形破碎、峡谷幽深，25

6、度以上坡耕地面积大，水土流失严重，土壤瘠薄；受地形影响，蒸发量大，土壤干燥，农作物水分胁迫严重；在山腰以上部分，气候温和，降雨量800mm左右，但受河谷干热气流的影响，农作物水分胁迫也很严重。该区地处低海拔河谷地区，热量流资源丰富，有利于农作物的生长。二、半湿润丘陵-中山坡耕地中度水土流失治理区半湿润丘陵-中山坡耕地中度水土流失治理区主要分布于鲁甸县、昭阳区、大关县的大部分地区。该区高原面保存比较完整，江河切割较浅，坡耕地面积大，但大于25度坡耕地面积相对较小。坡耕地水土流失一般为中度，侵蚀形式一般为面蚀，沟蚀、重力侵蚀比较严重；石灰岩发育地段，隐匿侵蚀也比较严重，侵蚀模数可达到极强度。该类型

7、区属半湿润季风气候，有明显的干湿季，冬天和春天降水量小，气候干燥，土壤水分缺乏；夏天和秋天降水量丰沛，降水理一般在800-1200mm，气候湿润，地表径流发育，导致土壤侵蚀和营养元素流失，土地生产力下降；土壤较瘠薄，粮食亩产低，土地生产潜力大。三、湿润中山-河谷坡耕地中强度水土流失治理区湿润中山-河谷坡耕地中强度水土流失治理区分布于永善、大关东部、盐津、绥江、水富、彝良、威信、镇雄等县，该类型区高原面受江河深切割影响，山峦起伏、地形破碎，大于25度坡耕地面积大，水土流失严重，土壤营养元素缺乏；受东部热湿气候的影响，年降水量超过1200 mm，气候湿润，土壤水分条件较好，但地表径流量大，土壤侵蚀

8、严重。1.2坡耕地特点一、 昭通是云南省耕地垦殖指数最高的地区据土地详查资料，昭通市土地垦殖指数高达28.0%，是云南省平均土地垦殖指数17.7%的1.58倍。其中，昭阳区、鲁甸、镇雄、威信4个县(区)均达到34.0%以上，镇雄县最高的达到41.0%,居全省之首.随着人口的不断增长,山区群众为解决吃粮问题,大量进行陡坡耕种,边治理边破坏的问题突出,生态恶化的现象尚未从根本上得到扭转。二、坡耕地在粮食生产中占有重要地位昭通市坡耕地面积达6141.71km2,占全市耕地总面积的90.9%，是云南省乃至全国坡耕地占耕地面积比例最大的地区，承担着该区主要的粮食生产任务。三、 坡耕地坡度大，陡坡耕地所占

9、比例高，坡耕地土壤侵蚀严重全市耕地总面积6752.18km2,150以上的耕地面积4581.7km2,占了全市耕地面积的67.8%，大于15º容易产生水土流失的坡耕地占有较高的比例。全市坡耕地平均土壤侵蚀模数为7323.75t/km2·a,相当于流失土层5.9mm/a。据有关资料，金沙江每年输入长江干流泥沙5.26亿t,占长江干流输沙量的46.69%,昭通地区输入金沙江泥沙又占金沙江输沙量的30.83%,坡耕地对金沙江泥沙的“贡献率”占昭通地区输入金沙江泥沙量的80%以上。四、坡耕地治理度低，治理、改良和生产潜力较大昭通市已实施坡改梯工程及保土耕作措施的坡耕地约占全部坡耕地

10、面积的16.7%，坡耕地的水土保持潜力及增产能力还很大。耕地中有机质含量偏低的土壤占60%，全氮偏低的土壤占61%，速效磷和速效钾偏低的土壤占70%以上，土壤改良潜力也很大。根据气候生产潜力理论，昭通市耕地生产潜力为850kg/亩,而目前整个地区平均亩产仅178 kg，可挖掘的生产潜力还很大。2.目前坡耕地治理现状2.1坡改梯措施坡改梯措施被认为是治理坡耕地最有效的方式，该措施即可显著提高土地生产力，同时也根本解决了水土流失问题。自1989年以来，昭通市先后有8个县实施了长江上游水土流失重点防治工程（简称“长治”工程），开展了一期至七期小流域综合治理工程。至2007年底，已初步治理水土流失面积

11、4342.7 km2，治理小流域200多条，完成坡改梯措施356.21km2，占6度以上坡耕地面积的5.8%。其中：石坎坡改梯171.02 km2,土坎坡改梯185.19 km2。2.2保土耕作措施保土耕作措施主要有三类：一是改变微地形保土耕作法。包括水平抗冲沟和抗旱丰产沟。作用是沿等高线增加地面糙率，蓄存天然降水，减轻水土流失，达到农业增产的目的。二是增加覆盖保土耕作法。主要有间作、套种、复种、草田轮作和休闲地种绿肥等。作用是增加植被覆盖度，减少水土流失，使用地和养地能有机结合。三是改良土壤的保土耕作法。如免耕、少耕、深耕和深松耕、增施有机肥料、铺压沙田等。在提高农作物产量的同时，还有增加土

12、壤渗透性、保蓄水分、减轻径流冲刷的作用。昭通市在保土耕作方面采取的主要方法是等高带状耕作、间作、套种等方法。至2007年底，由水利部门实施的小流域专项治理工程中，共完成保土耕作面积772.73km2，占6度以上坡耕地面积的12.6%。2.3退耕还林还草措施实施退耕还林是云南省贯彻落实中央整体战略的一项重大决策，也是云南省加快生态环境建设和经济社会发展的重大机遇。昭通市退耕还林工程于2000至2001年在彝良县进行试点，2002年全面启动实施，20002008我市累计退耕还林计划总任务857.33 km2，其中：退耕地造林361.33 km2，荒山造林496 km2。完成退耕还林工程造林858.

13、46 km2，其中:完成退耕地造林361.33 km2，荒山造林497.13 km2，任务完成率100.1%。工程覆盖了11个县区的112个乡镇、461个行政村、130509户退耕农户、55.76万人。退耕地造林面积占25度以上坡耕地面积的25.8%。3.坡耕地分区治理模式分析3.1分区治理模式提出背景尽管国家十分重视这一地区坡耕地的治理，并投入巨资实施上述这些措施，以求实现坡耕地水土流失控制，提高土地生产力，但该区的农业生态环境仍继续恶化，对长江中下游的输沙量还在继续增加，并未根本实现坡耕地的治理。有人甚至提出该区坡耕地是无法治理的观点，要实施“生态移民”才是根本的出路。导致这一生态后果的罪

14、魁祸首当然是人口压力过大，形成大面积坡耕地。假若能够实现移民，该区完全可以自然恢复生态平衡。但这一历史包袱不是弹指之间就能解决的，坡耕地治理还必须依赖于新的可持续治理模式的探索。坡改梯措施对水土流失问题的解决具有根本性作用，但就单一措施而言，在实施中产生的非持续性方面主要是：第一、在坡地梯化后的短时间内，因土壤扰动，土壤肥力不易提高，甚至土地生产力还可能下降；第二、坡耕地改造成梯平地，占原来坡耕地面积15-20%的土地被地埂占据，地埂一般不能充分利用，而且常存在重力侵蚀问题；第三、坡耕地面积大，陡坡地多，要全面实施梯化，资金投入严重不足也是不容易解决的问题。对于保土耕作措施，关键是要使当地群众

15、通过学习，在农业生产中形成习惯，自觉地实施。但是，由于当地群众看不到这些措施的生产力效应，或在某种情况下，措施的生产力效应不明显，群众不能形成自觉行动，或在国家给予补贴的情况下才自愿实施，而且，这类措施对陡坡耕地治理不带有根本性，常被称为“软措施”。退耕还林还草工程是基于目前我国粮食供需矛盾的暂时缓和，实行退1亩每年补贴100-200kg粮食,连续补贴5年之后,25º以下坡耕地实行梯化基本农田建设，实现亩增粮食100-200kg，退耕地种植的经济林木也将发挥效益为前提推行的。措施能否巩固，对于很大一部分人口还未解决温饱的地区来说，问题的关键是退耕还林工程粮食补助政策能否长期执行，25

16、度以下坡耕地梯化后粮食的增产和退耕后的经济林果收入能否显著增加。但我国是人口大国，对粮食的需求是长期的、战略性的，随着工业化和人口增长，粮食需求将增加，考虑到国家和地区层面的粮食安全问题，国家不可能长期无偿地提供粮食补助，除非整个国家层面上生态补偿制度的建立。因此，退耕还林还草工程能否长期巩固，取决于25º下坡耕地、基本农田粮食增产和退耕地经济林果收入的显著提高。在滇东北地区，制约基本农田粮食增产和经济林果收入提高的因素很多，但从自然生产条件看，最基本的限制因子是土壤营养的亏缺、季节性水分不足。从已有的经验和教训也可看出，退耕后出现“再垦”和“换垦”的根本原因主要是水田、梯平地、小于

17、25o坡耕地基本生产条件差，退耕地种植的植物创造的价值低，满足不了群众粮食和收入的需要，不得不陡坡开荒，广种薄收。因此，退耕还林措施在坡耕地治理中也存在非持续性因素。坡耕地治理，从长远看，应通过控制人口增长，提高人口素质，发展现代工商业，提高城市化水平，减少农业人口，建立生态补偿制度等宏观发展措施，减少坡耕地耕种，实现治理目标。但这不是一蹴而就的，就近期而言，坡耕地治理需要开发出适应当地生产水平和自然条件，能自我维持，提高耕地生产力，控制水土流失，降低治理投入，具有明显水土保持效应的模式，有针对性地解决坡耕地生态环境问题。根据昭通市坡耕地治理现状和存在问题的分析，我们认为，目前坡耕地治理中要突

18、破的关键技术是：第一、在坡耕地生态系统中，要探索一种新技术，这种技术必须在不增加外界物质投入的情况下，利用生态系统的自组织性、循环再生性、生物多样性，改变、优化和重建生态系统结构，使系统资源得到充分利用，土地生产力得到提高，水土流失得到控制，坡耕地生态系统生产过程形成良性循环，从根本上改善山区耕地农业生产条件，实现坡耕地治理。第二、各种坡耕地治理技术的综合集成研究，使各单项技术能发挥其优点，弥补其不足，形成措施的整体优势，实现坡耕地的治理。基于以上分析，针对昭通市坡耕地治理中存在的问题及要突破的关键技术，在利用国内外相关研究成果和技术的基础上，特提出一种新的坡耕地治理模式，即“坡耕地分区治理模

19、式”。该模式主要基于生态系统自组织性、循环再生性、生物多样性原理而构建，并进行定位实验，使其能长期的运行并产生显著的生态经济社会效应。3.2分区治理模式研究方法坡耕地分区治理模式是根据生态系统自我维持、物质循环和多级利用原理，利用农林复合经营水平空间配置理论，从景观水平，将坡耕地划分成镶嵌的生态区和经济区。生态区为大于25度坡耕地或小于25º,但水土流失强度高、土壤退化严重的坡耕地和部分荒山荒坡，种植固氮灌草植物为主的功能植物群、经济林木，防治水土流失，改善土壤理化性质，增加生态系统第一性生产，并将一部分有机物和地表径流输送到经济区，解决经济区土壤营养元素亏缺、结构退化、季节性干旱问

20、题，提高经济区土地生产力，同时承担小部分经济收入增长功能。生态区原有的经济功能被置换出来，交由经济区来完成。经济区是坡度小于25º，土壤肥力相对较高、位于坡耕地中下部的斑块。经济区将承担坡耕地治理前全部粮食生产功能、经济作物或经济林木的增收功能，包括梯化种植斑块、地埂植物斑块、经济林斑块等。该复合模式从微观上对坡改梯、植物篱防护技术、林农间作、径流农业技术及“集肥农业技术”综合集成，优势互补，实现经济区土地生产力大于分区前的全部坡耕地的产出；生态区和经济区土壤侵蚀得到有效控制；生态区长期供给经济区有机物质和水分以实现坡耕地生态经济协调发展。治理模式还将实现景观斑块多样性、植物物种多样

21、性、生态系统垂直结构层次多样性，提高山地景观美学价值。坡耕地分区治理模式的逻辑关系见图1。3.3坡耕地分区治理模式过程3.3.1建立试验地根据要解决的科学问题，课题组在昭通市昭阳区乐居乡乐居村官坝冲（位于昭通市渔洞水库外）一处20-30度坡耕地上建立了实验地，修建了70m3径流收集系统一个，梯平地1.5亩,农作物种植实验地1.5亩,经济林木种植斑块4亩,米级小区10个,购置虹吸式雨量计一台,水位观测仪器两台。对坡耕地进行生态区和经济区分区，大于25度坡耕地建设成生态区，进行生态区绿肥植物生物量、土壤入渗特征研究。小于25度的坡耕地建设成经济区，进行了坡改梯工程，从事了三个季节的农作物栽培实验、

22、生物埂培育实验，开展了坡耕地分区治理模式农作物生产力动态、水文特征、农作物有机肥效、物质循环特征研究，建立实验地土壤理化情况本底数据，为评价坡耕地分区治理模式提供数据支持。其实验地全景见附图。图1坡耕地分区治理模式的逻辑关系图坡耕地地埂经济作物生态区：大于25º坡耕地、小于25º退化严重坡耕地、部分荒山荒坡经济区：梯化种植班块、地埂植物种植班块、经济林班块等治理措施：退耕还林还草、构建复层林相、径流收集系统、积肥系统治理措施：坡改梯、植物篱、地埂植物栽植、保土耕作和栽培等构建积肥系统径流收集系统种植固氮水保林构建农林复合系统种植固氮绿肥饲料作物种植经济作物种植粮食作物种植向

23、经济区输出有机物质(肥料)向经济区输出地表径流增加粮食作物产量、增加经济作物产值、实现水土流失治理实现水土流失治理、提高有机物产量、为经济区提供地表径流增加景观斑块多样性、植物物种多样性、景观生态系统垂直结构层次多样性，提高山地景观美学价值3.3.2开展坡耕地分区治理模式有机肥-水分生产力效应研究在经济区的耕地上，建立18个3×3m2实验小区，每个小区土壤条件、坡向、坡度一致，将18个小区设计成3个重复的小区系列，每个系列分别设置成普通过磷酸钙的梯度施肥水平和尿素梯度施肥水平,从生态区收割绿肥施入系列小区，构建有机肥用量梯度，按季节分别种小麦和大豆。出苗后，每隔10天，从径流收集池中

24、取水，人工进行梯度浇水，进行相同管理和中耕除草等田间工作，不追施任何肥料。每个小区生物量和经济产量形成之后，同时收获，将作物根、茎、叶、麦穗分离称重，并单打单晒，晒干之后，分别测定各器官干重，分析有机肥用量与生物量和经济产量之间的关系，研究有机肥效函数模型及有机肥-水分生产力效应函数。在生态区，选择了光叶紫花苕作为生态区的绿肥植物和自然恢复的野小苏作为向经济区提供有机物的植物种。在地埂上，降雨过后，撒播青蒿籽，作为绿肥植物和地埂保护植物培育。换茬时，在生态区有代表性地段，设置5个1m2样地，收割光叶紫花苕、野小苏，用天平测定鲜重，计算单位面积鲜重。取混合样品带回实验室，获得植物样品含水率，并用

25、该参数计算绿肥植物单位面积生物量干重。在地埂上，设置3块5m2样地，进行青蒿的生物量鲜重测定，用同样的方法获得样品含水率，并换算成单位面积干重。3.3开展生态区经济区物质循环特征研究坡耕地分区治理模式实验地建设完成之后，在生态区和经济区，取混合土壤样品带回实验室，用于测定土壤有机质、土壤全氮、全磷、全钾、速效磷、速效氮和速效钾，评价生态区和经济区土壤营养元素库存状况，以便了解坡耕地物质循环特征。在生态区和地埂绿肥植物收割前，经济区农作物收割时，取大麦、大豆、小麦根、茎、叶、果实（烘干后脱粒，分成果皮和子粒，单独测定营养元素含量）样品，光叶紫花苕、野小苏、青蒿混合样品带回实验室，计算样品含水率。

26、根据每个农作物各器官、土壤中氮、磷和钾含量和农作物秸杆回田的习惯，分析主要营养元素在生态区、经济区土壤、农作物和治理系统外的流动过程，构建坡耕地分区治理模式农田主要营养元素循环模式，综合评价坡耕地分区治理模式物质循环特征。3.4开展坡耕地分区治理模式水土保持效应研究对水土保持效应的研究主要是开展了降雨量测定，生态区、经济区土壤入渗性能测定，生态区经济林木生长测定，生态区经济林木土壤改良效应测定，地表径流、土壤侵蚀和营养元素流失测定。3.4分区治理模式主要研究结果一、通过三个季节的农作物有机肥-水分生产力实验表明,坡耕地分区治理复合模式改善了土地肥力,在冬季种植适合的农作物能够增加粮食产量，提高

27、土地产出。实验小区大豆最高产量可达2505.70 kg.hm-2,大麦最高产量达3482.67 kg hm-2,小麦最高产量达1953.58kg hm-2。几种农作物器官中，一般是子粒生物产量最大，其次是茎杆，根和叶的生物量最小。通过分区治理模式对极度退化的坡耕地进行治理，一次夏粮大麦的收成，就已超过了坡耕地原来全年单位面积平均产量。如果再加上秋粮大豆的产量，通过坡耕地分区治理技术获得的土地生产力还要更高。生态区和地埂上的绿肥植物生物量实验测定表明，光叶紫花苕每公顷产量为31845.75kg,在三种绿肥植物中产量最高;种植在地埂上的青蒿产量为23968.5 kg，野小蔬为12821.5 kg。

28、在施肥水平或施肥+浇灌水平梯度变化的系列小区上，随着施肥水平或施肥+浇灌水平的提高，大豆、小麦经济产量和生物产量不断增加，但当施肥水平或施肥+浇灌水平超过一定数值时，再增加施肥量和浇灌量，各器官生物量反而下降。施肥水平或施肥+浇灌量与各器官间的关系表现二项式关系，其统计模型为：y = -ax2+bx+c。研究工作分别得出了大豆和小麦施肥+浇灌水平生物量效应函数。二、“治理复合模式”物质循环特征研究表明，在大麦收割时,土壤库0-20cm耕作层每公顷库存氮2.56 t,磷3.52 t,钾15.68 t，整个生育期大麦从土壤中吸收氮0.16 t,磷0.025 t,钾0.119 t,以根的形式直接归还

29、氮为0.01 t,磷0.001 t,钾0.016 t，生态区至少要为土壤库补充: N: 0.15t, P: 0.024t, K: 0.103t。大豆收获时,土壤库0-20cm耕作层每公顷库存氮2.45 t,磷3.51 t,钾15.46 t，整个生育期大豆从土壤中吸收氮0.187 t,磷0.025 t,钾0.119 t,以叶和根的形式归还氮为0.023t,磷0.003t,钾0.012t，生态区至少要为经济区补充土壤库0.164 t氮,0.019 t磷,0.084 t钾。小麦收割时,土壤库0-20cm耕作层每公顷库存氮2.49 t,磷3.48 t,钾15.33 t，整个生育期小麦从土壤中吸收氮0.

30、092 t,磷0.008 t,钾0.065 t,直接由秸杆归还土壤，氮为0.007 t,磷0.0005 t,钾0.009 t，土壤库损失了0.085 t氮,0.007 t磷,0.057 t钾，生态区最少应向经济区补充0.085 t氮,0.007 t磷,0.057 t钾，土壤氮磷钾库才能保持平衡。实验测定了生态区绿肥植物、经济区农作物各器官主要营养元素含量，构建了“治理复合模式”大豆、小麦、绿肥种植三种作物主要营养元素物质循环特征图，通过物质循环特征图，可以明了的看出该“治理复合模式”经济区需要补充的营养元素量，为维持农田营养平衡工作的优化设计提供了理论依据。三、“治理复合模式”生态区和经济区土

31、壤入渗速率随时间变化呈幂函数关系，即入渗速率在开始时比较大，随着时间的延长，入渗速率不断下降，最后达到稳定渗透阶段。其通式为y=ax-b。经济区A的入渗速率大于生态区和经济区B。但随着时间的延长，入渗率趋于接近。两个经济区间土壤入渗速率也具有差异。土壤累计渗透量与渗透时间的关系呈对数函数关系，其通式为：y=a(x)+b。在“治理复合模式”的三种类型斑块中，以经济区A累计入渗量最大，生态区次之，经济区B最小。经济区B与生态区和经济区A之间的累计入渗量间差异较大。 “治理复合模式”林木种植经济区治理前后土壤营养状况变化有两个特点，一是大部分指标在种植前和种植后数值没有明显的差异；二是有少部分指标呈

32、现下降和增加的趋势。表明“治理复合模式”在植物生长过程显著消耗土壤营养的前提下，维持了土壤营养的平衡，从长期来说，由于土壤有机质含量的显著增加，将改善经济区植物土壤营养状况，实现高的土地生产力。 四、“治理复合模式”林木种植经济区在其他条件相同情况下，不同种植的地表径流和径流中所携带的泥沙量有明显的差异。栽植香竹的米级小区径流量最大，其次是元宝枫和花椒，再次是圣诞树，油桃和金竹最小。不同种植对地表径流水中泥沙量的影响大小为，油桃元宝枫金竹圣诞树花椒香竹。单位体积地表水硝态氮输出，香竹最大，其次是金竹，元宝枫和圣诞树处于中等水平，油桃和花椒最小。单位体积地表径流氨氮输出，香竹最大，其次是花椒和金

33、竹，再次是元宝枫和油桃，圣诞树相对较低。地表径流中总磷流失浓度从高到低的顺序是：花椒油桃元宝枫香竹圣诞树金竹。香竹种植总氮流失浓度最大，其次是金竹，其它几种种植方式流失浓度较接近。五、根据“治理复合模式”经济区农作物水肥消耗参数、经济区有机肥-水分生产函数、生态区可提供的绿肥产量及主要营养元素含量、生态区可提供的地表水参数、有机物中主要营养元素转化成植物可用形态的百分比，结构优化的治理范式是: 在1hm2坡耕地上单元上，规划生态区0.25 hm2，经济区0.75 hm2。这种结构类型，经济区都种植农作物，如冬季种植大麦、小麦，夏季种植大豆、玉米等作物，在消耗有机肥（光叶紫花苕）11.42t,有

34、机物转化成70%氮、磷和钾可利用形态的条件下，经济区农作物产量为4335.52kg,单位面积产量为5780.69 kg. hm-2,比未治理前耕地单位面积产量2670 kg. hm-2增加粮食产量1665.52kg,增产63.38%。按原来的土地利用模式，只进行夏季种植，粮食增产也可增加15-20%上。4.坡耕地分区治理模式推广应用的水土保持效益评价4.1效益评价指标的确定水土保持效益是水土保持工作的出发点和归宿。为准确评价坡耕地分区治理模式的水土保持效益，按照目的性、科学性、整体性、重点性、动态性、普适性、真实性的原则，根据有关水土保持技术规范，确定评价指标主要包括下列几方面：1）维持和提高

35、土地生产力；2）降低生产风险，如水土流失问题；3）保护资源，避免资源质量退化；4）成本低，群众能投入，经济上具有可行性；5）为群众所接受。各项内容见表2。4.2水土保持效益评价结果基于坡耕地治理技术水土保持效益评价指标的具体内容，利用滇东北地区坡耕地分区治理模式研究结果，对可定量指标，用外推方法，计算了1公顷坡耕地治理的水土保持效益；对定性指标，根据研究数据，利用归纳法和演绎法，给出了描述性的坡耕地治理水土保持效益。对于治理措施群众可接受程度，通过访谈的形式，将“模式”介绍给群众，询问群众对“模式”合理性的看法，与良好传统农业耕作习惯是否矛盾、是否能达到目标、是否容易掌握等问题，根据回答做出评

36、价和判断。具体评价结果见表2。表2 坡耕地分区治理模式水土保持效益评价结果表评价指标单位评价结果一级二级维持和提高土地生产力粮食增产Kg/hm21665.52kg增产量 比治理前2670 kg,增产63.38%,扣除增加复种指数部分,模式增加粮食产量15-20%单位耕地经济作物增值预期每公顷纯收入为3万元 (种植经济作物或经济林木)提高耕地利用率%10-15%增加基本农田hm20.6,60%耕地灌溉能力提高hm20.6,60%耕地利用方式多样化改变坡耕地种植一种形式，形成生态区、农作物种植经济区、林木种植经济区、地埂利用区等利用类型降低生产风险减轻水土流失t/km22000-5000 t/km

37、2减少病虫害由于种植斑块的多样性、生物种的多样性，理论上对病虫害的控制具有显著的作用增强抗旱能力应为利用了集水农业即使，可实现抗旱增产增强抗灾能力由于生态区具有防风、抵御山洪灾害的能力，耕地抗灾能力将会获得提高保护资源，避免资源质量退化土壤结构得到保护由于大量使用有机肥，土壤物理结构被改善土壤肥力提高和维持%治理前：TN，0.95,TP,0.266,TK,1.07;治理后: TN,0.08,TP,0.239,TK,1.07，增产粮食的条件下，维持了原来水平景观结构被优化农村山地成片坡耕地将改变成林地、耕地等镶嵌状的利用格局（附图9a,b）土地退化过程被遏制由于主要利用有机物做肥料，土壤结构被改善，土壤肥力维持在原来的水平，水土流失被控制，土地退化被遏制化学污染减轻分区治理模式可不同化肥或化肥用量减少，物种多样性有利于病虫害控制，理论上农药使用量将下降，减轻化学污染生物多样性得到保护或增加农药化肥用量减少，农田动物、微生物、植物间的食物链连接被保持，维持了农田生态系统的生物多样性水土资源利用率提高t/km2土壤侵蚀量下降，经济上具有可行性生产成本比传统方法显著降低元每公顷少用肥料1500kg,减少开支3000元。少用农药减少开支2500元。生产成本比过去降低或不增加或少量增加元在化肥、农药使用上，成本将大幅度下降（可以不用化肥），但在劳动力投入方面增加50